金属切削刀具课程设计模板..doc
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实践教学环节 课程名称 金属切削原理与刀具 课程编码
佳木斯大學
机械设计制造及其自动化专业
(卓越工程师)
设计说明书
(金属切削原理与刀具)
题 目: 楔块式强力车刀
学 院: 机械工程学院
专 业: 机械设计制造及其自动化
姓 名:
指导教师:
完成日期: 2013年11月日
2013年11月目 录
第一章 设计要求 4
第二章 设计步骤 5
(1)选择刀片夹固结构 5
(2)选择刀片材料 5
(3)选择车道合理角度 5
(4)选择切削用量 5
(5)选择刀片型号和尺寸 6
(6)选择硬质合金刀垫型号和尺寸 7
(7)计算刀槽角度 8
(8)计算铣制刀槽时需要的角度 10
(9)选择刀杆材料和尺寸 12
参考文献 13
第一章 设计要求
设计要求
楔块式90°强力车刀
工件材料:2Cr13 Ra12.5
机床:C620
推荐数据:vc=140~200m/min,ap=4~8mm,f=0.5~0.7mm/r
2Cr13不锈钢,按照硬质合金的选用原则,查表4-11可知选择刀片材料为YG8。
(3)选择车道合理角度
根据车刀合理几何参数的选择原则,并考虑到可转位车刀几何角度的形成特点,选取如下四个主要角度:
前角=15;
后角=8;
主偏角=90;
4)刃倾角=-6;
后角的实际数值以及副后角和副偏角在计算刀槽角度时,经校验后确定。
(4)选择切削用量
根据切削用量的选择原则,查表4-11及按照推荐值确定切削用量为:
背吃刀量=5mm;
进给量f=0.6mm/r;
切削速度Vc=150m/min;
(5)选择刀片型号和尺寸
1)选择刀片有无中心固定孔:由于刀片夹紧结构已选为压块式,因此应选有中固定孔的刀片。
2)选择刀片形状:按选定的主偏角Kr=90,根据硬质合金可转位刀片的选择原则,在这里选用三角形刀片。
3)选择刀片精度等级:根据刀片的精度等级的选择原则,在这里选则U级精度的刀片。
4)选择刀片内切圆直径d(或刀片边长L):根据已选定的=5mm,=90,=-6将,,的值代入到下式中,可求出刀刃的实际参加工作长度为
==
=5.028mm
则所选用的刀片长度L应为
L1.5Lse=1.55.028mm=7.542mm
因为是三角形刀片,所以L=d7.542mm;d=4.354
5)选择刀片的厚度s: 根据已选定的=5mm,f=0.6mm/r,利用图1-1刀具厚度的诺模图选择厚度s6.2mm。
图1-1 选择刀片厚度的诺模图 图1-2 选择刀尖叫半径的诺模图
6)选择刀尖圆角半径: 根据已选定的=5mm,f=0.6mm/r,利用图1-2选择刀尖圆角半径的诺模图,求得连续切削时的=1.2mm。
7)选择刀片断屑槽形式和尺寸:根据刀片断屑槽形式和尺寸的选择原则,根据已知的原始条件,选用A型断屑槽,断屑槽的尺寸再选定刀片型号和尺寸后,即可确定。
综合以上几个方面的选择结果,确定选用的刀片的型号是:TNUM270612-V4,其具体尺寸为
L=d=27.5mm;s=6.35;d=15.875mm;m=22.622mm;=1.2mm;
刀片刀尖角=60o;刀片刃倾角=0o;法后角=0o;断屑槽宽=3mm;取法前角=20o。
(6)选择硬质合金刀垫型号和尺寸
为了承受切削中产生的高温和保护刀体,一般在硬质合金刀片下放置一个刀垫。刀垫材料可用淬硬的高速钢或高碳钢,但最好用硬质合金。硬质合金刀垫型号和尺寸的选择,取决于刀片夹固结构及刀片的型号和尺寸。该刀选择与刀片形状相同的刀垫,正三角形,中心有孔。查表2.17三角形双面沉头刀垫,其型号为:S09A,其尺寸为:d=8.53mm,m=21.120mm,长度L=8.53mm,厚度S=3.18mm,中心孔直径d1=10mm。材料为YG8。
(7)计算刀槽角度
可转位车刀几何角度,刀片几何角度和刀槽几何角度之间的关系如图1-3所示。
图 1-3 可转位车刀几何角度关系(不对)
刀槽角度计算步骤是:
1)刀槽主偏角,==90
2)刀槽刃倾角,==-6
3)刀槽前角,可转位车刀的刃倾角较小,所以,可用下述近似公式计算
=-=-8
4)验算车刀后角 ,车刀后角的验算公式为
当=0时,则上公式成为
将=-=-8,=-6代入上面的式子,得
则=7.914
与所选后角值相近,可以满足切削要求。
而刀杆后角=
故=7.914,取=8。
5)刀槽副偏角 因为==180--
而,式中为刀尖角,
所以=180--=
车刀刀尖角的计算公式为
当=60时,将=
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